近年來，雜種優(yōu)勢(shì)的利用使油菜的株高至少增加20cm,株高過高容易倒伏造成減產(chǎn)。研究人員對(duì)甘藍(lán)型油菜中的矮稈突變體ds-3進(jìn)行了系列研究。
（1）很多植物的矮稈類型均與赤霉素（GA）信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)異常有關(guān)，研究者用GA處理ds-3，得到結(jié)果如圖1?？芍猟s-3對(duì)GA敏感性減弱，理由是
與野生型相比，ds-3幼苗下胚軸經(jīng)GA處理后伸長(zhǎng)不顯著
與野生型相比，ds-3幼苗下胚軸經(jīng)GA處理后伸長(zhǎng)不顯著
。
（2）ds-3與野生型雜交獲得的F1株高介于雙親之間。F1自交獲得的F2群體株高呈現(xiàn)三峰（如圖2），統(tǒng)計(jì)數(shù)量比例符合1：2：1，說明ds-3矮稈表型的遺傳遵循孟德爾基因 分離
分離
定律。預(yù)期F，與野生型親本回交獲得的后代群體株高在 84～172
84～172
cm范圍內(nèi)呈現(xiàn) 雙
雙
峰。
（3）為確定突變基因的位置，研究者根據(jù)油菜染色體上特定的DNA序列（如M/m、N/n）設(shè)計(jì)了多對(duì)引物，提取上述F2群體中極端矮稈植株的DNA進(jìn)行PCR，產(chǎn)物電泳后的部分結(jié)果如圖3。
據(jù)結(jié)果可將突變基因定位在 7
7
號(hào)染色體上，請(qǐng)解釋單株丙擴(kuò)增結(jié)果出現(xiàn)的原因。 突變基因及其等位基因與M/m位于非同源染色體上。減數(shù)分裂過程中非同源染色體自由組合，使F1既能產(chǎn)生含突變基因與M的重組型配子，也能產(chǎn)生含突變基因與m的親本型配子，受精后發(fā)育成丙
突變基因及其等位基因與M/m位于非同源染色體上。減數(shù)分裂過程中非同源染色體自由組合，使F1既能產(chǎn)生含突變基因與M的重組型配子，也能產(chǎn)生含突變基因與m的親本型配子，受精后發(fā)育成丙
。
（4）將野生型與突變體ds-3上述染色體的候選基因R進(jìn)行DNA測(cè)序，結(jié)果如圖4。
由于堿基對(duì)的 替換
替換
使ds-3的R基因發(fā)生突變，導(dǎo)致其編碼的R蛋白結(jié)構(gòu)改變。
擴(kuò)增出野生型和ds-3R基因上長(zhǎng)為353bp的片段，經(jīng)限制酶HindⅢ處理后，ds-3的該片段可被切成312bp和41bp兩段。研究者利用酶切電泳的方法對(duì)F2單株進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)果證實(shí)R基因該突變位點(diǎn)與突變表型之間直接相關(guān)。
請(qǐng)?jiān)诖痤}卡上繪出F2單株的電泳結(jié)果。
（5）R蛋白是GA作用途徑中的負(fù)調(diào)控因子，其空間結(jié)構(gòu)包括感知GA信號(hào)的結(jié)構(gòu)域和阻遏GA響應(yīng)基因轉(zhuǎn)錄的結(jié)構(gòu)域，作用機(jī)理如圖5。
綜合圖中信息和研究結(jié)果，解釋ds-3對(duì)GA不敏感的原因。 R基因突變導(dǎo)致R蛋白結(jié)構(gòu)改變，感知GA信號(hào)的功能喪失，但不影響其阻遏GA響應(yīng)基因轉(zhuǎn)錄。當(dāng)用GA處理突變體ds-3后，其R蛋白無法響應(yīng)GA信號(hào)從而不降解，繼續(xù)抑制GA響應(yīng)基因的轉(zhuǎn)錄，導(dǎo)致ds-3對(duì)GA不敏感
R基因突變導(dǎo)致R蛋白結(jié)構(gòu)改變，感知GA信號(hào)的功能喪失，但不影響其阻遏GA響應(yīng)基因轉(zhuǎn)錄。當(dāng)用GA處理突變體ds-3后，其R蛋白無法響應(yīng)GA信號(hào)從而不降解，繼續(xù)抑制GA響應(yīng)基因的轉(zhuǎn)錄，導(dǎo)致ds-3對(duì)GA不敏感
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